ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ, РЕГЛАМЕНТИРУЮЩИХ ВНЕДРЕНИЕ РОБОТОТЕХНИКУ
В ОБРАЗОВАНИЕ И ПРОГРАММ РАЗВИТИЯ РОБОТОТЕХНИКИ 7
1.1. История развития робототехники 7
1.2. Анализ образовательных нормативных документов основного общего
образования 11
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА
ПО НАЧАЛАМ АЛГОРИТМИЗАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОСНОВ РОБОТОТЕХНИКИ 22
2.1. Описание набора для конструирования Lego Mindstorms EV3 22
2.2. Обзор программного обеспечения EV3 Home Edition конструктора Lego
Mindstorms EV3 30
2.3. Разработка учебно-методического комплекса по началам
алгоритмизации с использованием основ робототехники 35
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 58
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 60
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 64
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Внедрение и обновление информационных технологий в современной школе существенно влияет на развитие обучающихся. На восприятие школьником окружающего мира, оказывают большое влияние и получение ими большого объема новой информации, и применение на практике компьютерных технологий, и распространение различных технических средств. Вследствие этого в современном учебном заведении изменяется и характер обучения, так применение цифровых средств обучения в образовательном процессе стало насущной потребностью современной школы.
Умение использовать информационные и компьютерные технологии, а также различные технические средства при работе с информацией обучающиеся получают на уроках информатики. Содержание учебной дисциплины «Информатика» регламентируется Федеральным государственным образовательным стандартом (ФГОС) основного общего образования и примерными программами по предмету «Информатика». В программе Босовой Л.Л. для 5-9 классов выделяются разделы «Алгоритмика» и «Алгоритмы и начала программирования», изучение которых способствует формированию алгоритмических способностей и других качеств мышления, познанию межпредметных связей, а также успешному овладению основами программирования.
Подход к преподаванию алгоритмизации как неотъемлемой части программирования, требует от учителя информатики особого внимания. В программе по учебному предмету «Информатика» для 5-9 классов Босовой Л.Л. в качестве практики для изучения раздела «Алгоритмика» в 6 классе предлагается использование программы Microsoft PowerPoint для изучения алгоритмических конструкций, а в качестве учебной среды используется исполнитель Чертежник. Данный подход имеет существенные недостатки, в частности, программа для создания и просмотра презентаций Microsoft Power Point активно используется современным школьником еще с начальной школы, а формальный исполнитель Чертежник предполагает использование искусственной компьютерной среды. Кроме того, функционал исполнителя очень ограничен, в сравнении с необходимыми в реальной жизни.
Вследствие этого снижается интерес к алгоритмизации и информатике в целом. Эта проблема может быть решена за счет обновления современных сред разработки и исполнителей, например, используя реальный робот. Введение элементов робототехники при изучении алгоритмизации позволит заинтересовать обучающихся и сделать процесс обучения алгоритмизации направленным на практические знаний, умения, навыки.
Образовательная робототехника - новое направление для отечественного образования. В настоящее время образовательная робототехника интенсивно развивается в нашей стране и осваивается обучающимися на занятиях кружков, элективных курсов в школе и в специализированных центрах дополнительного образования. Можно отметить также, что сейчас происходит быстрое обновление робототехнических конструкторов, а также образовательных программ по робототехнике.
Противоречие: несоответствие между требуемыми современному обществу знаниями, практическими навыками алгоритмизации и соответствующим по качеству, полноте и практической направленности содержанием школьного курса информатики.
Гипотеза: С целью увеличения мотивации предпринята попытка описать возможности использования основ робототехники при обучении алгоритмизации в 6 классе.
Объект исследования: процесс обучения робототехнике в школьном курсе информатики.
Предмет исследования: методика изучения алгоритмизации с использованием основ робототехники в 6 классе.
Цель исследования: разработка учебно-методического комплекса для учителей информатики по изучению алгоритмизации с использованием основ робототехники в школьном курсе информатики 6 класса.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1) анализ учебной, методической и научной литературы по теме исследования;
2) обзор исторических сведений о развитии образовательной робототехники;
3) анализ нормативных документов, регламентирующих внедрение робототехники в образование и программ развития робототехники;
4) систематизация теоретических сведений, о возможностях робототехнического комплекта Lego Mindstorms EV3, а также программного обеспечения Home Edition EV3;
5) разработка учебно-методического обеспечения курса «Изучение алгоритмизации с использованием основ робототехники на платформе EV3 в школьном курсе информатики 6 класса»;
Методы исследования: теоретический анализ и систематизация учебной, методической и научной литературы; анализ нормативных документов, регламентирующих внедрение робототехники в образование; аналогия при составлении тем и заданий курса робототехники с действующим школьным курсом информатики, опытно-экспериментальная работа по апробации курса.
Выпускная квалификационная работа состоит из введения, двух глав, заключения, библиографического списка и двух приложений.
В первой главе рассмотрены исторические аспекты развития робототехники и образовательные программы по робототехнике; проанализированы нормативные документы, регламентирующие предмет «Информатика» в образовании, а также целесообразность внедрения робототехники в образовательный процесс.
Во второй главе представлен обзор робототехнического комплекта (деталей для сборки робота Lego Mindstorms EV3 и программного обеспечения EV3 Home Edition), разработано тематическое планирование и учебно-методического обеспечение курса «Изучение алгоритмизации с использованием основ робототехники на платформе EV3 в школьном курсе информатики 6 класса».
В заключении представлены результаты и выводы исследования.
Библиографический список использованной литературы содержит 37 наименований.
В Приложении 1 представлены необходимые материалы для проведения уроков, в том числе дополнительные и тестовые задания, а также требования к итоговому проекту обучающихся для контроля освоения темы, Приложение 2 - CD c проектами алгоритмов и видео материалы, демонстрирующие работу алгоритма.
Выпускная квалификационная работа посвящена проблеме повышения интереса учащихся основной школы к изучению алгоритмизации и информатики в целом с использованием образовательной робототехники. В ходе выполненного методического исследования получены следующие результаты:
1) описана научно-методическая литература по теме исследования;
2) приведен обзор сведений о развитии образовательной робототехники;
3) описаны нормативные документы, регламентирующие обучение информатике и робототехнике в средней школе и требования к подготовке обучающихся по информатике (ФГОС основной школы, учебные планы, программы, учебники);
4) систематизированы теоретические сведения, рассмотрены возможности робототехнического комплекта Lego Mindstorms EV3 и программного обеспечения Home Edition EV3;
5) разработан учебно-методический комплекс для изучения курса «Изучение алгоритмизации с использованием робототехники на платформе EV3 в школьном курсе информатики», включающий рабочую программу дисциплины; методическое пособие для учителя, в котором представлены контрольно-измерительные материалы по темам;
Предполагается, что полученные результаты поспособствуют:
- повышению мотивации обучающихся к изучению не только алгоритмизации, но и информатики в целом, а также смежных дисциплин - физики, математики;
- повышению интереса к научно-техническому творчеству;
- привлечению внимания к сфере высоких технологий и профессиональной ориентации школьников.
Материалы выпускной квалификационной работы практическую ценность для возможного использования преподавателями информатики общеобразовательных учреждений.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
